THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ H41 H17 ĐHSPKT HƯNG YÊN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ H41 ĐHSPKT HƯNG YÊN
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...vv
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
Trần Văn Thắng đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I.PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
Đồ gá là trang bị công nghệ cần thiết trong quá trình gia công ,kiểm tra và lắp ráp sản phẩm cơ khí.Trong các loại đồ gá được sử dụng thì đồ gá gia công chiếm tới 80-90%
Đồ gá gia công tạo điều kiện mở rộng khả năng làm việc của máy công cụ,giảm thời gian phụ vì gá đặt phôi nhanh gọn ,giảm thời gian máy vì có thể gá đặt nhiều phôi để gia công đồng thời ,góp phần hạ giá thành sản phẩm ,giảm nhẹ sức lao động khi gá đặt phôi gia công .
Chi tiết thân đồ gá là phần quan trọng nhất của đồ gá gia công , thân đồ gá có khoan các lỗ lắp ghép . Thân đồ gá được lắp chặt trên băng máy nhờ các bulông, thân đồ gá dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công(cơ cấu định vị và kẹp chặt được lắp trên đồ gá) nhằm xác định vị trí chính xác giữa phôi gia công và dụng cụ gia công,đồng thời giữ vị trí ổn định trong khi gia công.
Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi
Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :
C = 3 – 3,7 Si = 1,2 – 2,5 Mn = 0,25 – 1,00
S < 0,12 P =0,05 – 1,00
[d]bk = 150 MPa
[d]bu = 320 MPa
II.PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT
Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm.
Bản vẽ chi tiết
Chọn cấp chính sác cua chi tiết :câp 9
- Bề mặt làm việc chủ yếu của Đồ gá là các mặt phẳng, mặt trong của lỗ và các bề mặt ngoài.
- Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình của chi tiết thân đồ gá như sau:
+ Chi tiết thuộc dạng chi tiết dạng hộp.
+ Chi tiết đòi hỏi độ vuông góc giữa các mặt phẳng với nhau và giữa tâm lỗ và mặt đầu của lỗ.
+ Kết cấu của hộp phải được đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Ta thấy thân đồ gá với kích thước không lớn lắm phôi nên chọn là phôi đúc và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc trong quá trình gia công.
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
+ Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
+ Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
+ Nguyên công đầu tiên gia công mặt đáy để làm chuẩn cho chi tiết và là chuẩn để gia công các bề mặt khác.
III.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Việc xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất cho chi tiết là một việc làm quan trọng cho các bước làm việc tiếp theo . Bởi nếu xác định dạng sản xuất không đúng sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ, ảnh hưởng đến sản lượng hàng năm của chi tiết và ảnh hưởng đến chi phí ban đầu để gia công chi tiết.
Để đảm bảo sản lượng hàng năm và sản phẩm của đề tài được giao một cách chính xác ta phải xác định dạng sản xuất, từ đó làm cơ sở thiết kế quy trình công nghệ đồ gá, cùng những trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành, năng cao chất lượng và sản lượng cho sản phẩm. Muốn vậy, trước hết ta phải xác định sản lượng hàng năm cho chi tiết và trọng lượng của chi tiết đó.
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :
N = N1.m (1+ )
Trong đó
N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (18000chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm (m=1)
a- Phế phẩm trong xưởng đúc a =(3-:-6) %
b- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ b =(5-:-7)%
Vậy N =18000.1(1 + )= 19800chi tiết /năm
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức
Q1 = V.g (kg)
Trong đó:
Q1- Trọng lượng chi tiết
g - Khối lượng riêng của vật liệu,chọn =7 kg/
Bảng 1.Khối lượng riêng của một số vật liệu
|
Tên vật liệu |
Thép |
Gang dẻo |
Gang xám |
Nhôm |
Đồng |
|
(kg/dm3) |
7,852 |
7,2 ữ 7,4 |
6,8 ữ 7,4 |
2,6 ữ 2,8 |
8,72 |
V - Thể tích của chi tiết
V= V1+V2+V3-V4
V1-Thể tích khối thân chính V1= 80x150x130=1560000
V2-Thể tích hai bên hai gân V2=100x40x25= 10000
V3-Thể tích hai bên V3=40x60x150=540000
V4-Thể tích các lỗ V4=2 éx x60+2é. x60 +2é. x40
= 143812
Vậy thể tích chi tiết là :
V =1560000+10000+540000-143812 =1966188 =1.96dm3
Vậy Q1 = V.g = 1,96.7= 13,72(kg)
Dựa vào N & Q1 bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn.
IV. .XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI.
1.Xác định phương pháp chế tạo phôi
Việc xác định phù hợp phương pháp tạo phôi sẽ đem lại hiệu quả kinh tế và đảm bảo lượng dư gia công .
Xác định phương pháp tạo phôi dựa trên các yêu cầu sau :
+ Kết cấu hình dạng của chi tiết .
+ Vật liệu chế tạo chi tiết.
+ Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật .
Kết cấu của chi tiết không phức tạp ,vật liệu của chi tiết là gang xám 15-32 nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác cao và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại,cấp chính xác của phôi là cấp 2.
2.Gia công chuẩn bị phôi
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chọn chuẩn ta cần gia công chuẩn bị phôi để tạo các bề mặt sạch và chính xác đủ để dùng làm chuẩn thô khi gia công ,đồng thời cũng làm giảm sự ảnh hưởng của bề mặt phôi đến quá trình cắt để nâng cao chất lượng bề mặt sau gia công cũng như tăng tuổi bền của dụng cụ cắt .
Việc chuẩn bị phôi chủ yếu là làm sạch các bề mặt của chi tiết ,làm sạch bavia ,đậu rót ,đậu ngót.
3.Bản vẽ lồng phôi :
Từ độ chớnh xắc của phôi đúc là cấp 2 tra bảng 3-95
Lượng dư cho bề mặt đáy là =3.5
Lượng dư cho bề mặt trờn là =4
V.LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG
1.Xác định đường lối công nghệ:
Trong quá trình sản xuất việc xác định quy trình sản xuất là hết sức quan trọng sao cho quy trình công nghệ mà thiết kế phải đảm bảo chính xác và chất lượng gia công ,đồng thời phải đảm bảo tăng năng suất lao động và giảm giá thành . Quy trình công nghệ phải đảm bảo được sản lượng đề ra.
Do sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí ,gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .
2.Lập thứ tự các nguyên công
vẽ sơ đồ gá đặt ,ký hiệu định vị chi tiết ,kẹp chặt ,chọn máy,chọn dao ,ký hiệu chuyển động của dao ,của chi tiết.
Nguyên công I :Phay mặt đáy
- Định vị: Định năm bậc tư do.Định vị bằng hai phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do,hai chốt tỳ phụ để tăng độ cứng vững khi gia công.thêm hai chốt tỳ vào mặt bên hạn chế 1 bậc tịnh tiến và xoay .Như vậy chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do.
- Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết
- Chọn máy :Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số :
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Bảng 4.79a(Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
- Chọn dao :Dao phay mặt đầu (D=100,B=39,d=32,Z=10)
Bảng 4.94 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 T.367)
............................................................
f _ Hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết và phiến tỳ f = 0,15
R = 67 _ khoảng cách từ tâm mũi khoan tới tâm phiến tỳ
Mc = 80 (N.m) _ mômen cắt khi khoan.
= 585 (N) _ lực dọc trục khi doa
K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6
K: Hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công .
K0 = 1,5 : Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp .
K1 = 1,2 : Hệ số phụ thuộc vào lượng dư không đều khi gia công thô.
K2 = 1,5: Hệ số phụ thuộc độ mòn của dao làm tăng lực cắt
K3 = 1,2 : Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng khi gia công gián đoạn.
K4 = 1,3 : Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt(vì kẹp chặt bằng tay).
K5 = 1,2: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, khi kẹp bằng tay với góc quay > 900.
K6 = 1: Hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết , khi định vị trên các chốt tỳ.
K = 1,5 . 1,2 . 1,5 . 1,2 . 1,3 . 1,2 . 1= 5,0544
Þ Lực kẹp cần thiết là:
K.( ) = 5,0544( ) = 9015 (N)
Hay : 901,5 (kG)
4. Chọn cơ cấu kẹp, dẫn hướng, sinh lực và các cơ cấu khác:
- Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu khi kẹp chặt phải giữ đúng vị trí phôi, lực kẹp tạo ra phải đủ lớn, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận tiện an toàn. Với yêu cầu như vậy ta sẽ chọn cơ cấu kẹp bằng trụ trượt thanh răng .
Kẹp chặt bằng sự ăn khớp của thanh răng .
- Cơ cấu sinh lực là tay quay.
- Cơ cấu dẫn hướng: Là một bộ phận hết sức quan trọng trong đồ gá khoan khoét, doa nó xác định trực tiếp vị trí mũi khoan và tăng độ cứng vững của dụng cụ khi gia công. ở đây ta chọn cơ cấu dẫn hướng là phiến dẫn cố định, bạc dẫn thay nhanh.
- Các cơ cấu khác:
+ Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy gồm bulông và đai ốc và vít .
+ Thân đồ gá chế tạo bằng gang, kết cấu trên bản vẽ.
5. Xác định sai số chế tạo đồ gá:
Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để từ đó quy định điều kiện kỹ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá.
+ Sai số gá đặt xác định theo công thức :
egđ =
Sai số chế tạo cho phép của đồ gá xác định theo công thức :
Û [ect ]= .
Trong đó:
- [egđ] : Sai số gá đặt cho phép khi tính đồ gá .
.............................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ H41 ĐHSPKT HƯNG YÊN
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK
